吉沙水电站施工总布置设计

马治国，卢军民，吴朝月，薛宝臣

（中国水电顾问集团北京勘测设计研究院，北京 100024）

1 工程概况及施工总布置原则

吉沙水电站为引水式电站，主要由混凝土闸坝、水道系统和地面厂房等组成。混凝土闸坝位于小中甸镇下游约15 km的硕多岗河上，坝顶高程3 137.0 m，最大坝高约36 m，坝顶长74.75 m。水道系统沿硕多岗河左岸布置，由首部进水口、引水隧洞、调压井和高压管道等组成。厂房位于冲江桥上游约5 km的硕多岗河左岸花椒坡村附近，主厂房尺寸为58 m×21 m×35.5 m(长×宽×高)， 安装 2 台 60 MW立轴冲击式水轮发电机组，总装机容量120 MW。

施工总布置遵循因地制宜、有利生产、方便生活、节约用地、经济合理、易于管理的原则，并充分考虑如下因素：①水工枢纽布置特点；②施工布置条件和施工方案；③施工区段间关系及分标因素；④建设管理要求；⑤施工场内外关系；⑥环保要求。

2 施工布置条件

2.1 引水系统施工支洞布置

本工程为引水式电站，混凝土闸坝和地面厂房相距较远，引水系统长达15.3 km，是控制工程总工期的关键性工程，也是影响施工总布置格局的主要工程。

引水系统沿硕多岗河左岸布置，由首部进水口、低压引水隧洞、调压井和高压管道等组成，其中进水口为岸塔式，底板高程3 116 m；低压引水隧洞长约14.47 km，成型洞径根据地质情况有3.3 m和4.3 m两种，纵坡坡度0.38%；调压井为阻抗式，高约104.11 m，成型洞径为7.5 m；高压管道由上平段、上斜井段、中平段、下斜井段、下平段及岔管段和支管段组成，全长约1 054 m，最大高差约470 m，开挖洞径为3.8 m和3.5 m。

引水隧洞采用 “钻爆法”施工，为了满足施工工期、隧洞通风及运输的需要，根据引水隧洞沿线附近的地形、地质条件，共布置了7条施工支洞。其中低压引水隧洞设5条施工支洞，包括进水口和6号施工支洞 （该支洞位于高压管道处）共12个工作面平行作业，单工作面推进最大控制长度1 658m；高压管道设2条施工支洞分别通至上平段和中平段。

在施工过程中，根据地质条件变化对5号洞口位置进行微调；根据进度要求及业主意见，修改了高压管道的布置，增加了一个中平段，施工支洞的布置相应进行了调整，即调整7号施工支洞的位置，并在下中平段新设8号施工支洞。其他施工支洞布置基本不变。

2.2 施工场地条件

混凝土闸坝和电站进水口位于硕多岗河由中甸坝子进入下游峡谷区的首部，坝址河谷为侵蚀深切型沟谷，两岸较陡，附近平缓场地均分布于较高高程处，且两岸山体雄厚，均为森林覆盖，不宜布置施工场地，施工场地可集中布置于坝址上游约3.5 km处左岸的小平原上。

引水系统2号施工支洞洞前为一小平原坝子，可集中布置施工场地；其他各施工支洞洞口附近地形较陡，施工生产生活设施和渣场需布置在距离洞口较远处，施工场地条件相对较差。调压井平台附近地形较陡，施工场地只能布置于下游的山体垭口平缓山坡上。

地面厂房位于冲江桥上游约5 km的硕多岗河左岸花椒坡村附近，厂址附近平缓地较少，施工场地只能布置在厂房下游两岸的缓坡地带。

3 施工总布置

根据施工布置原则和施工布置条件，结合工程实际情况，施工总布置采用集中与分散相结合的方式，布置首部施工区、调压井施工区、厂区施工区等3个主要的相对集中施工区；另外1～5号施工支洞洞口分别设1个相对集中的施工区，来担负各施工支洞内各工作面的施工任务。此外，共布置了6处渣场用来堆放工程弃渣。

（1）首部施工区。位于首部枢纽上游约3.5 km河流左岸的小平原上，担负拦河坝、导流工程、引水隧洞进水口及其进水口段工程的施工，主要布置有砂石料加工系统、综合加工厂、施工机械和汽车修配厂及停放场、金属结构拼装场等施工辅助企业，以及中心仓库和生活营地等。另在坝址上游约1.2 km处左岸较平缓的山坡上布置混凝土拌和系统。

（2）调压井施工区。位于调压井口下游的山体垭口平缓山坡上，主要担负调压井、引水隧洞出口段、高压管道工程的施工。主要布置有砂石料加工厂、混凝土拌和系统、综合加工厂、钢管加工厂、施工机械和汽车修配厂及停放场等施工辅助企业以及生活营地。

（3）厂区施工区。位于地面厂房下游河流两岸，主要担负厂区枢纽工程和高压管道的施工。主要布置有混凝土拌和系统、综合加工厂、机电设备拼装场、施工机械和汽车修配厂及停放场等施工辅助企业以及生活营地。另在厂址下游的只独石料场附近布置砂石料加工系统。

（4）施工支洞施工区。在低压引水隧洞的1～5号施工支洞洞口附近的合适地段分别布置施工支洞施工区，担负各施工支洞洞内工作面的施工。主要布置有混凝土拌和系统、综合加工厂及生活营地等。另在2、3号施工支洞和4、5号施工支洞之间各设1个砂石加工厂分别供应2、3号施工支洞和4、5号施工支洞施工区砂石料。

（5）土石方平衡及渣场规划。根据主体工程各部位土石方平衡结果，结合施工区内实际地形条件，选择了6处渣场用来堆放工程弃渣，渣场总容量106.7万m3，实际堆渣量 （回采前）85.72万m3，最终弃渣量 （回采后）71.57万m3。施工建设过程中，由于砂石料料源发生了一些变化，砂石料加工系统的布置也相应作了调整，弃渣总量及渣场位置也有所变化。

4 施工交通道路布置

工程施工时对工程所处区段 （冲江河桥-小中甸）的G214国道进行了改线，改线前的214国道（旧）经冲江河桥后沿硕多岗河左岸的测任河上行到小中甸 （首部枢纽上游约15 km）；改线后的214国道 （新）不过冲江河桥，直接沿硕多岗河右岸上行至小中甸。新、旧214国道均有乡村简易公路与工程区相连，因此工程施工交通道路均可由新、旧214国道引入。共布置了14条施工交通道路，公路里程总计约43 km，除14号公路为矿山三级公路外，其他均为山岭重丘四级公路。

（1）1、2号公路为永久上坝公路，是首部枢纽场内外交通的主要连接公路，分别长4、3.2 km。其中，1号公路由214国道旧线引入，利用原有乡村简易公路改扩建而成；2号公路由1号公路终点引入，为新建公路。

（2）4、5号公路是2～5号施工支洞场内外的主要连接公路，分别长10 km和3.0 km。其中，4号公路由214国道旧线引入，利用原有至一家人村的乡村简易公路改扩建而成，承担4、5号施工支洞的施工交通任务；5号公路由4号公路首段大马厂附近引入，利用原有至麻疯院村的乡村简易公路进行改扩建而成，承担2、3号施工支洞的施工交通任务。

（3）10号公路通至调压井口的永久公路，公路长5.574 km，由214国道旧线在土管村上游附近测任河左岸引入，通过新建1座跨河桥至右岸岸坡展线，为新建公路。该公路的布置大大方便了工程施工及永久运行期的管理。

（4）14号公路为至厂房的永久公路，全长3.159 km，为新建矿山三级公路，其中，包括1座隧道（长690 m）、1座钢筋混凝土T形简支梁桥 （2跨，每跨长13 m）。路线由G214国道新线俄迪隧道出口处接入，沿硕多岗河右岸展线，通过回头弯和跨河桥至电站厂房。

（5）其他道路均为临时公路，总长约14 km。分别由上述公路引入，连接至各施工支洞、渣场、施工场地等，承担引水隧洞开挖出渣、混凝土浇筑、各个施工区的物资运输以及调压井金属结构设备和压力钢管安装的运输等任务。此部分道路均为主体工程标的标内道路，施工时将规划的双车道改为了单车道。

施工建设过程中，施工承包商根据其施工设计方案，结合实际地形地质条件，对自行设计的部分道路进行了微调，总体上，施工交通道路的布置基本维持了设计规划方案。

5 小结

（1）吉沙水电站为长引水式电站，施工总布置根据枢纽布置特点及施工支洞布置方案，结合工程实际情况，并考虑其他因素，采用集中与分散相结合的布置方式，经过施工实践检验，满足工程建设的需要。

（2）对于长引水式电站，引水系统施工支洞的布置是实现工程进度计划的关键，也是制约工程施工总布置甚至枢纽布置方案的重要因素，施工总布置必须结合施工进度要求和引水系统施工方案，对施工支洞布置方案进行重点关注和研究，以实现电站综合效益最大化。

（3）该工程引水系统施工道路总长约32.6 km，占工程公路总长度的75%，其布置对工程投资影响较大。为此，引水系统施工道路布置时，一是充分利用原有交通，如对原有交通公路进行改扩建；二是要对路宽进行深入研究，如通至各支洞口的临时道路在施工时改为单车道，也基本满足了施工需要。